Родился в Пори в семье юриста.
С 1881 года учился в Хельсинки и с 1884 года — в академии Жюлиана в Париже. Ранние полотна («Мальчик и ворона» , 1884, «Первый урок» , 1889, Атенеум, Хельсинки) отличаются точным реалистическим изображением финской народной жизни и природы.
В 1890-х годах Галлен-Каллела обращается к финскому народному эпосу (триптих «Легенда об Айно» , 1891, «Мать Лемминкяйнена» , 1897, — в Атенеуме; офорты, иллюстрации).
В своём творчестве он использовал символику и художественные приемы стиля модерн, что особенно заметно в циклах росписей: в мавзолее Юзелиуса в Пори (1901—1903) и в финском павильоне на Всемирной выставке в Париже (1900).
В этих работах заметны его политические взгляды: так, на фреске «Ильмаринен вспахивает змеиное поле» одна из гадюк носит царскую корону, что символизирует желание видеть свободную Финляндию. Одновременно Галлен-Каллела создаёт реалистические пейзажи («Иматра зимой» , 1893, Атенеум), портреты (М. Горького, 1906, Атенеум), иллюстрации (к роману «Семеро братьев» А. Киви, 1906—07).
В 1920-х годах им был выполнен живописный цикл, посвящённый Восточной Африке.
С 1909 по 1910 годы находился с семьёй в путешествии по Британской Восточной Африке (ныне Кения).Музей Галлен-Каллелы в Тарваспяа, ЭспооВ 1918 году Галлен-Каллела и его сын принимали участие в боевых действиях Финской гражданской войны. Позже генерал Маннергейм предложил Галлен-Каллеле заниматься дизайном флагов, государственных символов (герб и флаг Ухтинской республики, орден Белой розы Финляндии, орден Креста Свободы) и униформы независимой Финляндии.
В 1919 году он был назначен адъютантом Маннергейма. Художником был разработан финский форменный штык-нож образца 1919 года, выпускавшийся компанией Fiskars.Гален-Каллела оказывал поддержку молодому художнику Александру Ахола-Вало, защищая его от обвинений в связях с коммунистами.
С декабря 1923 года по май 1926 года художник жил в США, где открылась выставка его картин.
Он умер от воспаления лёгких в Стокгольме 7 марта 1931 года, возвращаясь после лекции из Копенгагена.
В 1961 году его дом-студия в Тарваспяа, в Эспоо, был превращён в Музей Галлен-Каллелы.